具有端口依赖功能的rfid标签的制作方法_2

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)。另一种这样的模式被称为半双工(half-duplex),并被描述如下。
[0045]图3为一概念示图300,用于解释图1中RFID系统各组件之间的半双工通讯,在这种情况下,带有标签120,其中该标签120在图2中被用作被动标签220。该解释根据时间轴被做出,并使用拟人的形式“说”和“听”。现具体描述“说”和“听”的实际技术实施。
[0046]RFID阅读器110和RFID标签120轮流向对方说和听对方(如何说)。如时间轴所示,当阅读器110对标签120说时,该交流被称为“R — T”,当标签120对阅读器110说时,该交流被称为“T — R”。沿着时间轴,一个R — T交流的示例发生在时间间隔312期间,接下来的一个T — R交流的示例发生在时间间隔326期间。当然,时间间隔312和间隔326的持续时间通常不相同-此处显示的持续时间近似相同仅仅为说明之用。
[0047]根据块332和336,RFID阅读器110在时间间隔312期间说,并在时间间隔326期间听。根据块342和346,RFID标签120在阅读器110说时(时间间隔312期间)听,并在阅读器110听时(时间间隔326期间)说。
[0048]根据实际行为,如下所述在时间间隔312期间,阅读器110对标签120说。根据块352,阅读器110传送信号112,其被首次描述于图1中。与此同时,根据块362,标签120接收信号112并对其处理以获取数据等等。同时,根据块372,标签120没有与其天线形成反向散射,根据块382,阅读器110没有信号接收自标签120。
[0049]在时间间隔326期间,如下所述,标签120对阅读器110说。根据块356,阅读器110传送一连续波(CW)信号,其可被视为一通常没有编码信息的载体。该CW信号被用于传送能量给标签120以供其自身电力需要,同时还被当做一个标签120可以通过反向散射进行调制的载体。事实上,在间隔326期间,根据块366,标签120没有接收用于处理的信号。取而代之,根据块376,标签120调制根据块356射出的CW,从而产生反向散射信号126。同时,根据块386,阅读器110接收反向散射信号126并对其进行处理。
[0050]图4为一框图,展示了一 RFID集成电路的细节,比如图2中的集成电路224。图4中的电路424可能形成于RFID标签的集成电路中,比如图2中的标签220。电路424有一些在此文件中有所描述的主要部件。从图示和描述中可知电路424可具有一些附加部件,或不同的部件,这取决于具体的实施情况。
[0051 ] 电路424显示两个天线接触432,433,其适于耦接至天线段,比如图2中的RFID标签220的天线段227。当两个天线接触形成信号输入或信号返回至天线,它们通常被当作一个天线端口被涉及。天线接触432,433可用其他适合的方式制成,如金属板,等等。在一些实施例中,电路424使用多于两个天线接触,特别是在标签220具有多于一个天线端口和/或多于一个天线时。
[0052]电路424还包括信号路径部分435,该路径部分435可能包括信号线,一个能有选择地安排信号路径的信号接收/传送开关,等等。
[0053]电路424 还包括一整流器(rectifier)和 PMU (Power Management Unit,电力管理单元)441,该PMU从由天线227接收的RF信号中获取能量以在阅读器至标签(R — T)和/或标签至阅读器(T — R)之一或两者期间为集成电路424的电路提供电力。整流器和PMU441可以本领域已知的任何方式实现。
[0054]电路424还包括一解调器442以解调通过天线接触432,433接收的RF信号。解调器442可以本技术领域已知的任何方式实现,比如包括一限制器,一放大器,等等
[0055]电路424进一步包括一处理块444,其中该处理块444接收来自于解调器442的输出并执行比如命令解码,存储交互等操作。另外,处理块444可能产生一用于传送的输出信号。处理块444可能以本技术领域已知的任何方式实现,比如通过一个或多个处理器、存储器、解码器、编码器的组合,等等。
[0056]电路424另外还包括一调制器(modulator) 446以调制解调由处理块444产生的输出信号。该调制的信号通过驱动天线接触(antenna contacts) 432, 433传送,并因此驱动由一个或多个耦合天线片段驱动提供的负载。本文所用术语“电耦合(electricallycoupled,也有译作可通电地親接)”可表示一直接电连接,或者表示一个包括一个或多个干预电路块\元件\设备的连接。此处所用术语“电耦合” 一词中的“电”在本文件中是指一个或者多个欧姆的/电流的,电容的,和/或电感的耦合。调制器446可能以所属技术领域已知的任何方式实现,比如包括一开关,传动器,放大器等等。
[0057]在一个具体实施例中,解调器442和调制器446可被组合在一个单个的收发器电路中。在另一具体实施例中,调制器446可使用反向散射调制一个信号。在另一个具体实施例中,调制器446可包括一个主动传送器。在其他的具体实施例中,解调器442和调制器446可为处理块444的一部分。
[0058]电路424另外还包括一存储器450以存储数据452。存储器450的至少一部分优选实施为非易失忆存储器(NVM),这意味着即使当电路424没电的时候(被动RFID标签经常出现此种情况),数据452也会被保留
[0059]在一些具体实施例中,特别是在那些具有多于一个天线端口的具体实施例中,电路424可能包括多个解调器,整流器,PMU,调制器,处理块,和/或存储器。
[0060]在处理信号时,电路424在R — T期间和在T — R期间有不同的操作。所述不同操作将在下面描述,此处,电路424代表RFID标签的一个集成电路
[0061]图5A展示了图4中电路424的部件的524-A版本,其被进一步改进以强调图3中时间间隔312期间R — T期间的信号操作。解调器442解调从天线接触432,433接收的RF信号。该被解调的信号以C_IN用于处理块444。在其中一个具体实施例中,C_IN可包括一连串接收的符号。
[0062]524-A版本相对模糊的展示了那些在R — T期间处理信号不起作用的部件。整流器和PMU441可为主动式的,比如用于转化RF动力。调制器446在R — T期间通常不传送信号,且通常不与接收的RF信号发生显著的相互作用,也因为切换图4中435部分将调制器446与RF信号解耦合,或者因为通过设计调制器446以具有一适当的阻抗,等等。
[0063]尽管调制器446通常在一 R—T期间不活动,但它并不必须如此。比如,在一 R —T期间,调制器446可以调整其自身参数以为之后的操作之用,等等。
[0064]图5B展示了图4中电路424的部件的524-B版本,进一步改进以强调在图3的时间间隔326期间一 T — R期间中的一信号操作。处理块444输出一信号C_0UT。在一个具体实施例中,C_0UT可能包括一连串的符号用于传送。调制器446然后调制(:_01]1'并通过天线接触432,433将其提供给天线段比如RFID标签220的片段227。
[0065]524-B版本相对模糊的展示了那些在T — R期间处理信号不起作用的部件。整流器和PMU441可为主动的,比如用于转化RF动力。解调器442在T — R期间通常不接收信号,且通常不与传送的RF信号发生有实际意义的相互作用,因为在图4中的435部分的切换动作使(switching act1n)调制器 446 与 RF 信号去親(either because switchingact1n in sect1n 435 of FIG.4 decouples demodulator 442 from the RF signal),或者因为通过设计解调器442以具有一适当的阻抗(designing demodulator 442 to havea suitable impedance),等等。
[0066]尽管解调器442通常在一 T —R期间不活动,但它并不必须如此。比如,在一T —R期间,解调器442可以调整其自身参数以为之后的操作之用,等等
[0067]在典型的具体实施例中,解调器442和调制器446为可操作的以根据一协议解调和调制信号,比如由全球产品电子代码中心(EPCglobal)提供的用于在860 MHz - 960MHz通讯的一级二代超高频RFID协议的1.2.0版本(Gen2说明书),其以整体引用的方式全部并入本文。在一些实施例中,电路424包括多个解调器和/或调制器,每个可被配置以支持不同的协议或协议组合。一个协议说明,在某种程度上,符号编码,可能包括一系列的调制,比率,时间控制,或其他任何与数据通讯有关的参数。
[0068]一些RFID系统可被配置以运行,且在一些情况下,基于标签与阅读器之间的距离允许或阻止运行。例如,一用于盘点仓库中标有RFID的物品的RFID系统通常在远距离运作。在这些情况下,需要具有与远场天线相配置的RFID标签和阅读器,从而保证使用相对远程的RF信号有效的耦合。图6A描述了一 RFID系统600,该系统具有一 RFID集成电路602親合于一远场天线608,从而探测并响应由阅读器604传送的远程信号606。
[0069]一些其他RFID系统可被配置以在近距离运行。私密或敏感的交易可能需要近距离相互作用,比如当传递保密信息或为了安全的金融交易(例如无线支付)时。近距离相互作用可被使用以仅允许操作,比如在安全的入口点(entry point)进入,至附近标签。在这些情形下,需要具有配置有近场天线的RFID标签和阅读器,从而保证与相对近程RF波和/或非传播RF信号的有效耦合。图6B描述了一 RFID系统650,该系统具有一 RFID集成电路652親合于一近场天线658,从而探测和响应由阅读器654传送的近程信号656。
[0070]在一些具体实施例中,需要具有单个能够探测和响应远场和近场通讯的标签或标签集成电路。但是,单端口集成电路(比如图6A-B中所示)通常连接于仅一个天线,且被配置以在远场运行的天线可能不能与近场信号很好的耦合(反之亦然)。当然,可能构建(construct ) 一个既能响应近场信号又能响应远场信号的天线,但是典型的工程学权衡(typical engineering tradeoffs)通常会以一些其他方式降低天线性能,比如效率降低,尺寸更大,造价更高,复杂度更高,等等。此外,被配置以响应远场和近场信号的单端口天线,当与一单端口集成电路相耦合时,无法给标签集成电路一简单的途径辨别接收到的信号为远场还是近场,限制或消除了集成电路提供距离依赖功能(distance-dependentfunct1nality)白勺會泛力。
[0071]图7描述了一 RFID系统700,该系统配置有一双端口集成电路702以既能响应远场信号又能响应近场信号。集成电路702配置成具有两个天线端口 704和706,一个天线端口(704)连接于一远场天线708,另一天线端口(706)连接于近场天线710。当阅读器712发送一远场信号716时,集成电路702可能探测到该信号并通过端口 704和天线708响应。当阅读器714发送一近场信号718时,集成电路702可能探测到该信号并通过端口 706和天线710响应。
[0072]在一些具体实施例中,集成电路702可被配置以分别探测和响应远场和近场信号。例如,集成电路702可能能
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